海洋石油污染
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海洋石油污染的修复
石油入海后发生一系列复杂变化,包括扩 散、蒸发、溶解、乳化、光化学氧化、微 生物氧化、沉降、形成沥青球,以及沿着 食物链转移等过程。 油污染的控制 利用油障,把油包围起来,然后利用回收 船只或回收装置收回油障内的油,最后用 油吸附材料和油处理剂等对剩余的油进行 处置。
溢油的治理技术
飞机搜索监测的常用方法 “梯形搜索法”;溢油极易形成与风向平行的窄 长条状的油迹,采用与风向垂直的梯形搜索,更 容易发现油的踪迹。同时,因为云彩阴影、海面 波纹、海草群、河流沉积物、排放污水等因素的 影响,飞机必须以足够低的高度飞行,以确定溢 油是否存在。 油膜的覆盖面积,可以根据监测飞机的飞行速度 及飞行时间来推算。油膜移动的动向,可根据风 向和潮流的速度来推测。另外,可通过油的色彩、 油膜厚度与油量的关系,来目测溢油数量。
航空油监测系统最早由美国航空电子系统公司研 制,1979年4月正式于美海岸警备队装备使用。 该系统由X波段侧视雷达、扫描式微波辐射仪、 红外嘴外辐射扫描仪及微光电视等组成。
“空中慧眼”监测系统
侧视雷达采用200kw的发射机,提高发射功率,采用干式 胶片镀银雷达处理机代替湿式化学信息处理机。采用三通 道的红外/紫外扫描仪,紫外灵敏度比原先提高9倍,能 发现21千米远处的船甲板灯光,能在斜距300米时,辨清 船上15厘米大小的字母。 特点:不但能监测油污,还同时可以用于海难事故的搜索 及水温调查等其他用途。美国海岸警备队已有6架装有 “空中慧眼”系统的飞机在服役,对海域环境进行有效的 监测。
海洋污染的种类
石油污染 赤潮 毒物污染 垃圾污染 核污染
海洋石油污染
海洋石油污染
(marine oil pollution)
石油及其产品在开采 、炼制、贮运和使用 过程中进入海洋环境而造成的污染。特别 是海湾战争中造成的海洋石油污染,不但 严重破坏了波斯湾的生态环境,还造成洲 际规模的大气污染。 最大的污染源是陆源性排放,河流、工矿 企业排污口、港口油库、沿岸工程和输油 管道等排油;而原油泄漏事故更加重了海 洋石油污染。
监测飞机上所用遥感监测仪器:
侧视雷达、被动微波辐射计,可提供全天候油污 信息和图像。 红外成像和微光电视系统,一定环境条件下全天 监测油污及油污范围。 激光荧光计,确定油品种类。 多光谱摄影和扫描仪,特别是紫外光谱段的摄影 和扫描仪,效果更理想
目前,尚无一种全能的传感器能在各种条件下提 供信息。因此,需要将多种传感器配合使用,组 合形成综合的监测系统。
对水产业的影响 油污会改变某些鱼类的洄游路线;沾污渔 网、养殖器材和渔获物;受污染的鱼、贝 等海产品难以销售或不能食用。
1989年美国埃克森航运公司油轮泄漏在阿拉斯加附近海面上 形成的8英里长,3.5英里宽的原油泄漏污染带
海洋石油污染的防治技术
溢油监测技术:
主要是采用机载遥感技术。用于空中监测 的飞机应具有良好的全方位视角,同时能 够搭载合适的助航设备。 直升机操作性能好,适用于监测有悬崖、 海湾和岛屿的复杂海岸线,也适用于宽阔 的海洋洋面的监测,对于远海区则可选双 发动机的或多发动机的飞机,增加安全系 数。
主要处理方法: 自然方式处理、物理方式处理、化学方式处理、焚烧处理、 机械方式处理
1)围油栏和浮油回收器
一般是用围油栏将油围住后,一边回收一边进行乳化分散 处理。 围油栏阻止海面浮油的扩散,防止污染海域的扩大,使海 面浮油层加厚,以利于浮油回收。当油在海上流出后,迅 速扩散,随着时间的推移,扩散减缓。在油运输时,一旦 发生事故,首先必须迅速张开围油栏,为此,要求它体积 小,轻便、储存和搬运容易,操作性能良好,耐受风浪等。 目前的围油栏一般能承受流速约0.5米/秒以内、最 大波高为1~1.5米的波浪。
对生物的危害
1)油膜使透入海水的太阳辐射减弱,从而影响海洋植物的 光合作用; 2)污染海兽的皮毛和海鸟的羽毛,溶解其中的油脂,使它 们丧失保温、游泳或飞行的能力; 3)干扰生物的摄食、繁殖、生长、行为和生物的趋化性等 能力; 4)使受污染海域个别生物种的丰度和分布发生变化,从而 改变生物群落的种类组成; 5)高浓度石油会降低微型藻类的固氮能力,阻碍其生长甚 至导致其死亡; 6)沉降于潮间带和浅海海底的石油,使一些动物幼虫、海 藻孢子失去适宜的固着基质或降低固着能力; 7)石油能渗入较高级的大米草和红树等植物体内,改变细 胞的渗透性,甚至使其死亡;毒害海洋生物。
围油栏结构
主要是由浮体、水上部分、水下部分和压载四部分组 成。浮体是用耐油、不吸水、不吸油并有一定柔性的材料 制成。固体浮体通常用膨胀的泡沫塑料,气体浮体通常用 空气灌注气室。 水上部分又称为干舷,可以防止浮油的逃逸,起到围 油的作用。 水下部分,类似于船舶的吃水体,也叫裙体,是为防 止浮油从海面下方逃逸而设置,通常采用橡胶、涂有橡胶 的尼龙、聚酯纤维等材料制成。 压载的作用则是确保围油栏能直立在海水中。围油栏 的压载通常采用链条或铅块。链条或铅块可以包在裙体内 或挂在裙体上。
此外,还有有激光一荧光油污监测系统
特点:能识别海上溢油的油品种类,机载的红外监测仪在 飞机的垂直方向扫描,可以得到非常清晰的海面油污照片。 除机载外,也可安装在水面浮动或固定装置上,如轮船、 钻井平台上或巡逻艇上。
根据红外线的波长在3um时在水面上有独特反射性的特性 研制而成的,可不受气候及光线条件的影响;白天、黑夜 即使在薄雾天气,也能监测。但是,对薄的油膜辨别力差, 如果海面上有存在温度差的洋流通过,将影响其辨别力 。
油品入海途径
炼油厂含油废水经河流或直接注入海洋; 油船漏油、排放和发生事故,使油品直接入 海; 海底油田在开采过程中的溢漏及井喷,使石 油进入海洋水体; 大气中的低分子石油烃沉降到海洋水域; 海洋底层局部自然溢油。
海洋石油污染的影响和危害
对环境的污染
1)石油污染在海洋表面形成面积广大的油膜,阻碍 大气与海水的物质交换,影响海面对电磁辐射的 吸收、传递和反射,同时石油的分解也消耗水中 的溶解氧,对海洋生物产生危害; 2)两极地区海域冰面上的油膜,能增加对太阳能的 吸收而加速冰层的融化,使海平面上升,并影响 全球气候; 3)海面及海水中的石油烃能溶解部分卤化烃等污染 物,降低界面间的物质迁移转化率; 4)破坏海滨风景区和海滨浴场。